Métodos de Conservacion de Alimentos

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Mtodos de conservacin

de alimentos

Mar

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arc

ela

Mart

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iran

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Un

ivers

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de C

ald

as

Deterioro de alimentos

Un alimento se considera deteriorado cuando

pierde sus cualidades de aceptacin 2 Marcela Martnez M.Sc.

Causas del deterioro de alimentos

Agentes fsicos Mecnicos, temperatura,

humedad, sequedad, aire, luz.

Agentes qumicos Rancidez, oxidacin y reduccin,

pardeamiento no enzimtico,

prdida de nutrientes.

Agentes biolgicos Enzimticos, Parsitos,

Microorganismos: bacterias,

mohos y levaduras

3 Marcela Martnez M.Sc.

Vida til

Da una idea del tiempo que un alimento permanece til para el consumo antes de volverse desagradable o nocivo para el consumidor.


Clasificacin de alimentos de

acuerdo a su vida til

Perecederos Entran en un proceso de

descomposicin muy rpido

Leche, las carnes, los huevos, las frutas y las

hortalizas.

Semiperecederos Permanecen exentos de deterioro por mucho

tiempo

Races o tubrculos, granos o cereales, (papas, nueces, arroz, pasas, frutas secas).

No perecederos

Alimentos ms estables, a temperatura ambiente (vida til puede ser de

meses o aos), debido a su baja actividad de agua.

Harinas, las pastas (cereales), frijoles secos (leguminosas) y el azcar

(miel).

Marcela Martnez M.Sc. 5 6 Marcela Martnez M.Sc.

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Conservacin de alimentos

Todas las acciones

tomadas para prolongar

la vida til de los

alimentos, de forma que

mantengan en grado

aceptable su calidad

higinica, nutricional,

sensorial y tecnolgica.


Mecanismos de conservacin

1. Inhibicin: Prevencin o

reduccin del

crecimiento y

germinacin de esporas.

2. Inactivacin: Muerte de

clulas microbianas y

esporas.

3. Evitar re-contaminacin:

Control de acceso.


Mtodos convencionales de

conservacin


Por calor

Pasteurizacin

Esterilizacin

Coccin

Fritura

Por eliminacin del calor

Refrigeracin

Congelacin

Liofilizacin

Por reduccin del contenido de

agua

Secado

Concentracin

Mtodos biolgicos

Antioxidantes. Aditivos

Mtodos combinados de conservacin de alimentos

Mtodos emergentes de

conservacin

No Trmicos

Altas presiones

Campos elctricos

Campos magnticos

Pulsos luminosos

Irradiacin

Tratamientos de superficies y revestimientos comestibles

Encapsulacin y liberacin controlada

Trmicos

Calentamiento hmico

Secado por radiofrecuencia

Microondas

Marcela Martnez M.Sc. 10

Mtodos convencionales de

conservacin


Conservacin por bajas

temperaturas

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Efecto de la temperatura sobre el

crecimiento microbiano

Marcela Martnez M.Sc. 13 Marcela Martnez M.Sc. 14

Actividad conservadora del

fro

Inhibicin total o parcial

Crecimiento o actividad de

microorganismos alterantes

Actividades metablicas de

tejidos, enzimas y reacciones qumicas

Marcela Martnez M.Sc. 15 Marcela Martnez M.Sc. 16

Aplicacin del fro en la conservacin de alimentos

Refrigeracin

Conservacin por encima de temperatura

de congelacin del alimento (1C - 8C)

No hay cambio de estado

Congelacin

La temperatura del alimento se reduce

por debajo de la de su punto de congelacin

Si hay cambio de estado

La diferencia esencial radica en la formacin de

cristales de hielo en los productos congelados

Refrigeracin


Retarda la actividad de los microorganismos y de las enzimas (protenas activas) de los microorganismos y de los propios alimentos.

No produce modificaciones en los alimentos.

Conserva el alimento a corto plazo

Desde el punto de vista microbiolgico la temperatura ptima de refrigeracin es la ms cercana a 0C.

FRIO

Termfilos (todos)

Mesfilos (la mayora)

SI Evita el crecimiento

NO Evita el crecimiento Psicrfilos y psicotrofos

No patgenos

Alteracin organolptica (proteasas, lipasas)

Pseudomonas Mohos

Levaduras

Problema

Microorganismos patgenos Listeria Monocytogenes

Clostridium botulinum

capaces de multiplicarse (tiempo )


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Factores que afectan la vida

til de un alimento refrigerado

1. Tipo de alimento.

2. Condiciones de refrigeracin despus de la cosecha o

sacrificio, transporte, almacenamiento, venta y

distribucin.

3. Higiene del alimento.

4. Procesado del alimento (intensidad y tipo de

proceso).

5. Permeabilidad del envase.


Factores que hay que

controlar

Estable durante todo el almacenamiento, transporte, comercializacin y hogar

Oscilacin de temperatura 1C Temperatura

HR condensacin de agua en superficie: crecimiento de microorganismos

HR deshidratacin

Normal entre el 80-95%

Humedad relativa

Circular adecuadamente

Mantener composicin

Aire deshidratacin del alimento

Purificacin de aire: evita mezcla de aromas

Circulacin del aire


T (C) HR (%) Vida til

Condiciones recomendadas para un

almacenamiento en refrigeracin

Carne de vaca

-1,1 a 1,1 85-90 8-10 semanas Naranjas

-2 a 1,1 88-92 1-6 semanas

Carne de cerdo -2 a 1,1 85-90 5-12 das

Aves -2 a 0 85-90 1 semana

Pescado fresco 0,5 a 4,4 90-95 5-20 das


Congelacin

La temperatura del alimento se reduce por debajo del

punto de fusin (0C) y la proporcin de agua se

convierte en hielo.


Bajas temperaturas y reduccin de la actividad de

agua

Detiene el crecimiento y la multiplicacin de los

microorganismos

Etapas de la congelacin

Enfriamiento posterior:

cuando toda el agua se ha transformado en hielo , se reinicia el descenso de la temperatura.

Cambio de estado:

se inicia con la formacin de cristales de hielo y durante ella se libera calor.

Enfriamiento:

esta fase comprende desde la temperatura inicial del producto hasta aquella en que comienza la congelacin.

Tipos de congelacin

Congelacin rpida

Proceso por el cual la temperatura de los alimentos se disminuye a -20C en 30 minutos

Por inmersin directa o contacto indirecto de alimentos con refrigerantes o rfaga de aire fro

Congelacin lenta

Proceso en que el se alcanza la temperatura deseada entre 3 y 72 horas.

Congelacin casera.


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Tipos de congelacin

0

10 -

20 -

- 20 -

- 10 -

2 4 6 8 10 TIEMPO (h)

TEM

PER

ATU

RA

(C

)

Zona Crtica

Congelacin Lenta

Congelacin Rpida


Efectos de la congelacin

Congelacin rpida Formacin de cristales de hielo

pequeos.

Bloqueo o supresin del metabolismo.

Breve exposicin a constituyentes adversos.

No adaptacin a bajas temperaturas.

Shock trmico.

No efecto protector.

Evita desbalance metablico interno.

Congelacin lenta

Formacin de grandes cristales de hielo.

Interrupcin de vas metablicas.

Exposicin mas larga a factores adversos.

Adaptacin gradual.

No efecto de shock trmico.

Acumulacin de solutos concentrados con efectos benficos.


Mecanismos de congelacin

Por aire: Una corriente de aire fra extrae el calor del producto hasta que se consigue la T final.

Por contacto: Una superficie fra en contacto con el producto que extrae el calor.

Criognica: Se utiliza fluidos criognicos (nitrgeno o dixido de carbono) que sustituyen el aire fro para conseguir el efecto congelador.


Mecanismos de letalidad de la

congelacin

Formacin extracelular e intracelular de cristales de hielo.

Disminuye el agua disponible en las clulas microbianas y las deshidrata.

Concentracin de solutos extracelulares.

Concentracin intracelular de solutos.

Aumento de la viscosidad de la matriz celular.

Perdida de gases citoplasmticos como O2 y CO2.


Mecanismos de letalidad de la

congelacin (2)

Cambios de pH en la matriz celular.

Afecta la concentracin de electrolitos celulares.

Alteracin del estado coloidal del protoplasma celular.

Causa alguna desnaturalizacin de las protenas celulares.

Induccin de shock trmico en algunos microorganismos (mesfilos y termfilos).

Dao metablico en algunos microorganismos como Pseudomonas spp.


Principales grupos de alimentos congelados industrialmente

Alimento % de Agua T de Congelacin recomendada (C)

Tiempo Recomendado (t)

Frutas 87 95 - 0,9 a 2,7 8 y 10 meses

Verduras

78-92

- 0,8 a -2,8

10 meses

Pescado

65 81 - 0,6 a -2,0

6 meses Pescado Blando

3 meses P. Azul Graso Mariscos

Carnes

55 70 - 1,7 a - 2,2

12 meses Vacuno

3 meses Salchichas

Hamburguesas

6 meses Cerdo

8 meses Cordero

Huevos

74 - 0,5 6 meses

Lcteos

87 - 0,5

6 meses Mantequilla

3 meses Nata

8 meses Queso 30 Marcela Martnez M.Sc.

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Conservacin con altas

temperaturas

Efecto de la temperatura sobre el

crecimiento microbiano


Resistencia de los microorganismos

al calor

Psicrfilas

Mesfilas

Termfilas

Bacterias formadoras de esporas


Destruccin trmica de

microorganismos

Tiempo de muerte trmica (TMT): tiempo necesario

para matar una cantidad dada de microorganismos a una

temperatura especfica.

Temperatura C TMT (minutos)

100 1200

105 600

110 190

115 70

120 19

125 7

130 3

135 1 34 Marcela Martnez M.Sc.

Valor D: Tiempo de reduccin decimal, o el

tiempo necesario para matar el 90% de los

microorganismos


Mtodos de procesamiento trmico

Coccin

Escaldado

Pasteurizacin

Esterilizacin comercial


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Coccin


Coccin

Efectos sobre los

alimentos Definicin

Ablanda la celulosa y el

colgeno.

Coagula las protenas.

Gelatiniza los

almidones.

Disuelven los minerales

y azcares.

Procedimiento que

consiste en elevar la

temperatura de un

alimento, modificando

sus propiedades

originales de modo que

lo hace ms fcil de

digerir.


Los mtodos de coccin se clasifican de

acuerdo al medio de transferencia de calor

Coccin seca

Asar, tostar, hornear

Coccin en medio acuoso

Hervir, vaporizar, cocinar en olla a presin, escalfar

Secos en medio graso

Frer, sofrer, saltear, confitar, dorar


Escaldado


Escaldado

Definicin Aplicacin

Tratamiento trmico

suave que consiste en la

coccin de los

alimentos en agua o

lquido hirviendo

durante un periodo

breve de tiempo (entre

10 y 30 segundos).

Inactiva enzimas que

podran causar

alteracin de los

alimentos.

Usado principalmente

para hortalizas y

algunas frutas antes de

la congelacin.


Pasteurizacin


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Tratamiento trmico suave, que inactiva enzimas y destruye los microorganismos patgenos no esporulados y saprfitos.

Usado en alimentos lquidos como la leche, jugos y huevo lquido.

Pasteurizacin


Condiciones de pasteurizacin

Tipo de producto

Composicin y

cantidad de

microflora

Propiedades del

medio

Temperatura que

debe alcanzarse

Duracin de la

exposicin a esta

temperatura


Procesos de pasteurizacin

Estos tratamientos son suficientes para destruir la mayora de

los organismos patgenos resistentes al calor y formadores de

esporas. Adems de todas las levaduras, mohos, bacterias

Gram-negativas y muchas Gram-positivas.

Temperatura baja, tiempo largo: 62 C x 30 min. Se3 aplica a leche y derivados lcteos

Temperatura alta, tiempo corto: 72-90 C x 2-5 min. Se aplica a jugos de frutas, vinos, hortalizas encurtidas.

45 Marcela Martnez M.Sc. Marcela Martnez M.Sc. 46

Destruccin de todos los organismos viables presentes en el alimento.

Se aplica a alimentos enlatados.

Esterilizacin

NO deben existir formas vegetativas, esporas de bacteria patgenas o toxinas, ni microorganismos capaces de alterar el producto.

Esterilidad comercial

Pasteurizacin de la leche

Temperatura Tiempo Tipo de Pasteurizacin

63C 30 minutos Pasteurizacin VAT

72C 15 segundos Pasteurizacin "High temperature short time

Pasteurization" (HTST)

89C 1.0 segundo Ultra Pasteurizacin (UP)

90C 0.5 segundos Ultra Pasteurizacin (UP)




138C 2.0 segundos Esterilizacin Ultra-high temperature (UHT)


Microorganismos que

sobreviven a la pasteurizacin

Microorganismos que pueden sobrevivir expuestos a temperaturas relativamente altas pero no necesariamente crecen a estas temperaturas. Streptococcus y Lactobacillus

Termodricos

Son aquellos que no solo sobreviven a temperaturas relativamente altas sino que las requieren para su crecimiento y actividades metablicas. Bacillus y Clostridium

Termfilos


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Factores que afectan la resistencia

al calor en microorganismos

Agua: La resistencia al calor se aumenta

con la disminucin de la humedad aw


Grasa: En presencia de grasas hay un

incremento general en la resistencia al calor

de algunos microorganismos.


pH: Los microorganismos son ms resistentes al

calor en su pH ptimo de crecimiento, el cual

es generalmente cercano a 7.0. A medida que el

pH baja o sube aumenta la sensibilidad al calor.


Protenas y otras sustancias: Tienen un efecto protector

en microorganismos, por tanto alimentos con alto

contenido de protenas deben ser procesados a mayor

temperatura.

Nmero de microorganismos: A mayor nmero, mayor

es el grado de resistencia, debido a la produccin de

sustancias protectoras excretadas por las clulas

(protenas).


Tiempo y temperatura: A mayor tiempo, mayor

efecto letal del calor. A mayor T, mayor efecto

letal del calor. A medida que aumenta la T, el

tiempo necesario para alcanzar el mismo efecto

disminuye.


Conservacin por agentes

qumicos

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Qu es un aditivo

alimentario?

Un aditivo alimentario es una sustancia, o

mezcla de sustancias, distinta a la materia

prima bsica del alimento, que se encuentra

en ste como resultado de cualquier fase

de su produccin, tratamiento,

almacenamiento o envasado

OMS, 1965


Clasificacin

Antioxidantes

Colorantes

Emulsionantes

Saborizantes

Conservantes

Estabilizadores


Agentes conservantes

Sustancias capaces de inhibir, retardar o detener los productos de

fermentacin, enmohecimiento, putrefaccin y otras alteraciones

biolgicas de los alimentos y bebidas.

Sustancias que se aaden para proteger los alimentos y su

finalidad principal es inhibir el desarrollo microbiano.


Requisitos de los conservantes

Amplio espectro

No txico

Estable en el alimento

No favorecer la resistencia microbiana

No afectar el sabor original de los alimentos

No producir olores extraos

Efectivo en el pH del alimento

Econmico y de uso fcil


Conservantes qumicos

usados en la industria

alimentaria

cido propinico y propianatos

cido benzoico y benzoatos

cido srbico y sorbatos

Parabenos Diacetato de sodio

Nisina

Nitrito de sodio


Conservante Tolerancia

mxima

Organismos

afectados Aplicacin

Propianatos/cido

propinico 0,32% Mohos

Pan, pasteles, algunos

quesos.

Sorbatos/cido

sorbico 0,2% Mohos

Quesos duros, higos,

jarabes, aderezos para

ensaladas, jaleas, pasteles.

Benzoatos/cido

benzoico 0,1%

Levaduras y

mohos

Margarina, salsas salmuera,

sidra de manzana,

refrescos, salsa de tomate,

aderezo para ensaladas.

Parabenos 0,1% Levaduras y

mohos

Productos de panadera,

refrescos, encurtidos,

aderezo para ensaladas.

Sulfitos/SO2 200-300

ppm

Insectos,

microorganismos

Melaza, frutos secos,

elaboracin del vino, jugo

de limn.


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Conservante Tolerancia

mxima

Organismos

afectados Aplicacin

xidos de etileno

y propileno 700 ppm

Levaduras, mohos,

parsitos

fumigante para

especias, frutos secos.

Diacetato de sodio 0,32% Mohos Pan

cido

dehidroactico 65 ppm Insectos

Pesticida en fresas,

calabacn.

Nitrito de sodio 120 ppm Clostridios Preparacin de carnes

curadas.

cido caprilico ---- Mohos Envueltos de queso.

Formato de etilo 15-220 ppm Levaduras y mohos Frutos secos y nueces.


Nisina La nisina es una bacteriocina producida por cepas

de Streptococcus lactis.

Aplicaciones:

Quesos y derivados lcteos

Salsas y aderezos

Eficaz contra bacterias Gram-positivas

Elevada acidez

Dosis: 50 - 100 mg/ Kg


Conservacin por

disminucin de la Aw Disminucin de la Aw

La aw puede manipularse al menos de tres

maneras:

a) El agua se puede remover parcialmente por

un proceso de deshidratacin.

b) Se puede agregar solutos adicionales.

c) Por una combinacin de a y b; impregnando

las piezas del alimento con los solutos y

aditivos y luego realizando un secado parcial.


Mtodos de deshidratacin

Secado al sol

Desecacin con aire caliente

Desecacin por contacto con una superficie caliente

Desecacin por aplicacin de energa de una fuente radiante, de microondas o dielctrica

Liofilizacin


Aire caliente

Consiste en dirigir sobre el alimento una

corriente de aire caliente y de humedad

controlada. El desecador ms sencillo es el

evaporador u horno de desecacin. 66 Marcela Martnez M.Sc.

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Superficie caliente

El rodillo se calienta inyectando vapor de agua a altas

temperaturas. Este tipo de equipo es ideal para fabricar

productos como cremas, purs, cereales instantneos, etc.


Deshidratacin por energa radiante

Se conocen principalmente 3 tipos:

1. Calentamiento radiante

2. Secador infrarrojo continuo

3. Calentamiento con microondas o dielctrico


Liofilizacin

Consiste en la sublimacin del agua de un

alimento congelado, mediante vaco y aplicacin de

calor a la bandeja de desecacin. 69 Marcela Martnez M.Sc.

Agregar solutos adicionales

Impregnacin hmeda:

Las piezas del alimentos se sumergen en una solucin de agua y soluto de baja Aw.

Impregnacin seca

Las piezas de alimento se mezclan directamente con el soluto en las proporciones requeridas.


Cuando productos slidos ricos en agua se

someten a infusin seca o hmeda, ocurren tres

flujos simultneamente:

un flujo de agua desde el producto al medio

un flujo de soluto desde el medio al producto

un flujo de los solutos propios del producto hacia el medio.

deshidratacin osmtica 71 Marcela Martnez M.Sc.

Factores que regulan la

deshidratacin

Temperatura empleada

Humedad relativa del aire

Velocidad del aire

Duracin de la deshidratacin


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Tecnologa de obstculos o

barreras

Aplicacin de diversas tcnicas o estrategias combinadas, mas suaves, que en conjunto consiguen una adecuada conservacin de los alimentos, pero sin modificarlos intensamente.

Efecto obstculo

Los microorganismos presentes (la carga inicial) en un

alimento no deben de ser capaces de rebasar

(sobrepasar) los obstculos incorporados ya que si es

as el alimentos se alterar o incluso podra originar una

intoxicacin alimentaria.


75 Marcela Martnez M.Sc. 76 Marcela Martnez M.Sc.

Obstculos potenciales

A. Temperatura (alta o baja)

B. pH (alto o bajo)

C. Eh (alto o bajo)

D. Atmsfera modificada (N2, CO2, O2)

E. Envasado (asptico, vaco, Atm.

Modificada o activa, recubrimientos

comestibles)

F. Presin (elevada). 77 Marcela Martnez M.Sc.

Obstculos potenciales

G. Radiacin (microondas, radiofrecuencias, UV,

irradiacin.

H. Otros procesos fsicos (mano-termon-

sonicacin, pulsos elctricos, campos

magnticos oscilantes, incativacin

fotodinmica, calentamiento hmico)

I. Microestructuras (emulsiones)

J. Flora competitiva (BAL)

K. Conservantes


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Un ingeniero no es una copia, es original y se atreve a cambiar una realidad, no importa el tiempo o el espacio,

todo es posible mientras crea que es as.


Métodos de Conservacion de Alimentos

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